逻辑运算与移位指令8051单片机原理及接口技术

逻辑运算与移位指令共有24条，其中移位指令4条，累加器清0、取反指令2条，逻辑指令（包括“与”、“或”、“异或”）18条。下面将分别介绍这类指令。

1.累加器A清0与取反指令

这组指令均为单字节指令，可以很方便地实现对累加器A的清0或按位取反操作。当然也可以用其他指令对A或其他寄存器进行清0或取反。

例如，用数据传送指令MOV A，#00可对累加器A送0（指令占双字节）。也可用逻辑异或指令清0，则需要两条指令MOV R2，A和XRL A，R2，共占4个字节。而用CLR A指令清0只需单字节指令码，大大节省了程序的存储空间，提高了程序的执行速度。

【例3-17】 要求对一个单字节有符号数求补码。

一个单字节数是8位数，其最高位D7是符号位，其余7位是有效数字位。

假设A中已存储一个有符号单字节数，将其转换求得的补码仍存储在A中。正数的补码是其本身，负数的补码是有效数字位按位取反加1。参考程序如下：

2.移位指令

移位指令是按二进制位移动指令，包括循环左移指令、循环右移指令、循环带进位左移指令和循环带进位右移指令4条指令。指令格式如下：

这组指令的功能均是按二进制位的形式按位移动，指令必须在累加器A中操作。各指令的应用特点如下所述：

1）RL A左移指令的功能是将累加器A中内容按二进制位、以内部循环的方式向左移一位，同时位7循环移入位0，不影响标志。左移位操作示意图如图3-3所示。

图3-3 左移位操作示意图

2）RR A右移指令的功能是将累加器A中内容按二进制位、以内部循环的方式向右移一位，同时位0循环移入位7，不影响其他标志。右移位操作示意图如图3-4所示。

图3-4 右移位操作示意图

3）RLC A带进位左移指令的功能是将累加器A的内容和进位位Cy一起向左环移一位，Acc.7移入进位位Cy，Cy移入Acc.0，不影响OV、AC标志。带Cy左移位操作示意图如图3-5所示。

图3-5 带Cy左移位操作示意图

4）RRC A指令的功能是将累加器A的内容和进位标志Cy一起向右环移一位，Acc.0进入Cy，Cy移入Acc.7，不影响OV、AC标志。带Cy右移位操作示意图如图3-6所示。

图3-6 带Cy右移位操作示意图

循环移位指令的特性：执行一次左移指令相当于乘2，执行一次右移指令相当于除2。因此，在求解多个数的算术平均值时可以采用右移指令，在处理一个数的2的倍数运算时可以使用左移指令。

另外，SWAP A指令实际上相当于执行4次RL A循环左移指令。

【例3-18】 将一个16位数进行算术左移，此16位数分高、低8位分别存储在31H 30H单元中，算术左移后结果放回31H、30H单元中。

所谓的算术左移就是将操作数左移一位，并使最低位补0，相当于完成16位数的乘2操作。要实现16位数的算术左移，应执行带进位左移指令，先移低8位，再移高8位。参考程序如下：

如果要求对16位数进行循环左移，则应设法将最高位D15放入进位位Cy中，然后再对低8位数左移，最后再对高8位左移即可。

3.逻辑“与”指令

逻辑“与”运算指令有如下6条，指令助记符为ANL。

这组指令的功能是将两个指定的操作数按位进行逻辑“与”操作，运算结果保存在目的操作数所指定的累加器A或内部地址单元中。(www.xing528.com)

【例3-19】 若（A）=D8H，（R2）=5AH，则执行指令ANL A，R2。

运算式为

结果为（A）=58H，R2的内容不变。

逻辑“与”指令特性：ANL指令是单字节二进制数逻辑指令，常用于对目的操作数中的某些位做屏蔽或清0操作。例如，若要求对8位二进制数的某位进行清除，则用“0”和该位相“与”；若要求保留某位，则用“1”和该位相“与”。

【例3-20】 若（P1）=A6H=10100110B，要求屏蔽P1口的低4位，则执行指令：

ANL P1，#0F0H ；（P1）∧#11110000B→P1

指令执行结果为（P1）=A0H=10100000B。

4.逻辑“或”指令

逻辑“或”运算指令有如下6条，指令助记符为ORL。

这组指令的功能是将两个指定的操作数按位进行逻辑“或”操作，运算结果保存在目的操作数所指定的累加器A或内部地址单元中。

【例3-21】 若（A）=B8H，（R0）=50H，（50H）=37H。则执行指令ORL A，@R0。

运算式为

结果为（A）=BFH，R0和50H单元的内容不变。

逻辑“或”指令特性：ORL指令是单字节二进制数逻辑指令，常用于对目的操作数中的某些位做置1或保留操作。例如，若要求对8位二进制数的某位置1，则用“1”与该位相“或”；若要求保留某位的原值，则用“0”与该位相“或”。

【例3-22】 若（P1）=E8H=11101000B，要求高5位保留，低3位置1。则执行指令：

指令执行结果为（P1）=EFH=11101111B。

【例3-23】 要求将累加器A中的高5位送到P1口的高5位，P1口的低3位保持不变，用逻辑指令实现如下：

5.逻辑“异或”指令

逻辑“异或”运算指令有如下6条，指令助记符为XRL。

这组指令的功能是将两个指定的操作数按位进行逻辑“异或”操作，运算结果保存在目的操作数所指定的累加器A或内部地址单元中。

【例3-24】 若（A）=D9H，（35H）=5BH。则执行指令XRL A，35H。

运算式为

结果为（A）=82H，35H单元的内容不变。

逻辑“异或”指令特性：XRL指令是单字节二进制数逻辑运算指令，常用于对目的操作数中的某些位做取反操作。例如，若要求对8位二进制数的某位取反，则用“1”与该位做“异或”操作；若要求保留某位，则用“0”与该位相“异或”。XRL异或指令还可以将一个寄存器或地址单元的内容进行自身“异或”，来实现清0操作。

【例3-25】 若（A）=C5H=10100101B，要求与0FH相“异或”操作，则执行指令：

指令执行结果为（A）=00H，（40H）=CAH。